反応性オレンジ除去のための水酸化マグネシウムとポリアクリルアミドの凝固過程におけるフロック形成と成長機構

Floc formation and growth mechanism during magnesium hydroxide and polyacrylamide coagulation process for reactive orange removal.

• Jianhai Zhao
• Bo Li
• Anmin Wang
• Wenqi Ge
• Wenpu Li

抄録

水酸化マグネシウムは、反応性染料廃液の処理のための凝集剤として一般的に使用されている。しかし、フロックが比較的小さく、凝集処理にはより長い沈殿時間が必要である。良好な凝集性能を得るためには、フロックが大きく、操作時間が短いことが重要である。水酸化マグネシウムとポリアクリルアミド(PAM)の二重凝集剤を用いた凝集フロックの形成と成長過程を、凝集指数(FI)、フロックサイズ分布、ゼータ電位、走査型電子顕微鏡、フーリエ変換赤外分光法を用いた制御実験により調査した。最終的な平均フロックサイズは、ゆっくりとした混合期間中にPAM添加の有無にかかわらず、58.5と4.96μmに達した。PAM添加時間と水酸化マグネシウム形成時間は、フロックの形成と成長過程に影響を与える可能性がある。その結果、水酸化マグネシウム生成中は90秒以内にフロックが急速に形成され、フロックはPAMブリッジング機能により凝集することが示された。反応性オレンジの除去効率は、100mg/Lマグネシウムイオン添加時に250rpmで90秒で急速混合し、その後、デュアルコアグラント系で低速混合期間の初めに6mg/L PAMを添加した場合に99.3%に達した。

Magnesium hydroxide is commonly used as a coagulant for treating reactive dyes wastewater. However, the flocs are relatively small and coagulation process needs longer sedimentation time. Large flocs and short operation time are important for good coagulation performance. Coagulation floc formation and growth processes using magnesium hydroxide and polyacrylamide (PAM) dual-coagulant were investigated with controlled experiments through flocculation index (FI), floc size distribution, zeta potential, scanning electron microscopy and Fourier transform infrared spectroscopy. The final average floc size reached 58.5 and 4.96 μm with and absence of PAM addition during slow mixing periods. PAM feeding time and magnesium hydroxide formation time can affect the floc formation and growth processes. The results showed that floc formed rapidly during magnesium hydroxide generation within 90s and flocs aggregated together by PAM bridging function. Reactive orange removal efficiency reached 99.3% with rapid mixing 250rpm at 90s during 100 mg/L magnesium ion addition, then adding 6mg/L PAM at the beginning of slow mixing period in dual-coagulant system.